三相异步电动机几种调速方式(一)

三相异步电动机调速方法有几种

三相异步电动机调速方法有几种
在工业生产中，三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它广泛应用于各种
机械设备中。

而电动机的调速方法对于生产效率和设备性能有着重要的影响。

本文将介绍三相异步电动机的几种常见调速方法。

第一种调速方法是电压调制调速。

电压调制调速是通过改变电动机的供电电压
来实现调速的方法。

当电动机的供电电压发生变化时，电动机的转速也会相应地发生变化。

这种调速方法简单易行，成本较低，但调速范围有限，且调速精度较低。

第二种调速方法是频率调制调速。

频率调制调速是通过改变电动机的供电频率
来实现调速的方法。

当电动机的供电频率发生变化时，电动机的转速也会相应地发生变化。

这种调速方法调速范围广，调速精度高，但设备成本较高，且需要专门的变频器设备。

第三种调速方法是极数变换调速。

极数变换调速是通过改变电动机的极数来实
现调速的方法。

当电动机的极数发生变化时，电动机的转速也会相应地发生变化。

这种调速方法调速范围广，调速精度高，但需要专门设计的多极电动机，成本较高。

除了以上三种常见的调速方法外，还有一些其他的调速方法，如机械变速调速、电流调制调速等。

每种调速方法都有其适用的场景和特点，需要根据具体的生产需求和设备要求来选择合适的调速方法。

总的来说，三相异步电动机有多种调速方法可供选择，每种方法都有其独特的
优势和局限性。

在实际应用中，需要根据具体的情况来选择最适合的调速方法，以提高生产效率和设备性能。

希望本文介绍的内容对您有所帮助。

三相异步电动机的变极调速控制

SB3常闭触头先断开，切断 KM1线圈电路
SB2常开触头后闭合
KM1自锁触头复位断开
KM1主触头断开
电动机因惯性继续旋转
KM1互锁触头复位闭合
KM2、KM3 线圈都得电
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
2）高速运转
需要高速运转时，也需要先按下低速启动按钮SB2，把定子绕组接成△，让电动机低速启动。启动结束，再按下高速启动按钮SB3，把定子绕组换接成YY，实现电动机高速运行。
KT常开延时闭合
KM1失电拆除△接线，切除电动机正序电源
定子绕组尾端接反序电源
KM2得电 KM3得电
电动机YY连接，定子绕组首端高速运转短接于一点
变极调速安装接线注意事项： 1）正确识别电动机定子绕组的9个接线端子。 2）交换任意两相电源的相序。
2）按钮控制的双速电动机变极调速
注意控制电路的线号
三、变极调速原理
把定子每相绕组都看成两个完全对称的“半相绕组”。
以U相为例，设相电流从绕组的头部U1流进，尾部U2流出。当U相两个“半相绕组”头尾相串联时（顺串），根据右手螺旋法则，可判断出定子绕组产生4极磁场。若U相两个“半相绕组” 尾尾相串联（反串）或者头尾相并联（反并），定子绕组产生2极磁场。
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
1）低速运转
需要低速运转时，按下低速启动按钮SB2，把定子绕组接成 △，让电动机低速启动，并连续运转。
合上QS，M3线圈电路
SB2常开触头后闭合，KM1线圈
通电
KM1电气互锁触头断开，对KM2、KM3互锁
KM1主触头闭合
相关知识——三相异步电动机的电气调速
• 什么叫恒转矩调速？

浅谈三相异步电动机的几种调速方法

浅谈三相异步电动机的几种调速方法发表时间：2015-09-22T14:17:24.733Z 来源：《电力设备》第01期供稿作者：秦为惠[导读] 中国神华神东煤炭集团公司在调速的过程中，涉及到一定的能耗问题。

其中高效调速和低效调速方式是两种比较常见的调速形式，但是二者之间的差异相对较大。

秦为惠（中国神华神东煤炭集团公司 719315）摘要：在电动机机器设备应用的过程中，三相异步电动机是比较常见的机械类型。

但是从使用的过程中可以看出，三相异步电动机只有不断进行调速，才能够保证电动机运行的高效性。

三相异步电动机在应用的过程中，如果调速方式得到了改进和完善，通常情况下就可以直接达到省电的标准，符合可持续发展的基本要求。

本文中，笔者主要对三相异步电动机的调速方式进行深入介绍和分析，仅供参考。

关键词：三相异步电动机；调速方法；变频器在电动机应用的过程中，变频器调速设备是比较常见的辅助设备类型。

在使用的过程中，可以有效地提升三相异步电动机的使用性能，可见，这两种设备共同应用极大地提升了三相异步电动机的发展前景。

在对三相异步电动机进行调速的过程中，在提升电动机工作性能的基础上，也存在着一定的缺陷性。

接下来，笔者就对这一电动机类型进行深入介绍和分析，希望能够给相关的电动机应用工作人员提供借鉴和参考。

1.常用三相异步电动机的调速方法研究在使用三相异步电动机的过程中，必然会涉及到各种不同类型的调速方式，其中比较典型的就是变极对数，定子调压，定子变频等等。

在调速的过程中，涉及到一定的能耗问题。

其中高效调速和低效调速方式是两种比较常见的调速形式，但是二者之间的差异相对较大。

对于高效调速来说，指针的转差率保持不变，并不会出现损耗。

对于多速电动机以及变频调速来说，主要采用的是串级调速的形式。

在调速的过程中，如果出现了转差损耗的现象，则说明采用的是低效调速的形式。

其中，比较典型的就是转子串电阻调速方法，能量的消耗量相对较低。

另外，电磁离合器，液力耦合器等设备都需要进行调速。

三相电机七种调速方式

三相电机七种调速方式一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。

大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70－90的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。

串入的电阻越大，电动机的转速越低。

此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。

浅谈绕线式三相异步电动机的调速控制

功率绕线电机中多采用此启动器。 • 缺点：1、对电压稳定性要求高，稍低即难起动。
2、不能连续起动，连续启动时间间隔为1 分钟左右。
3、频敏包易烧毁，对绝缘要求高。
三、串极调速启动
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。 • 原速理前：后假转定子异电步流电近机似的保外持不加变电。源若电在压转E0子不回变路，中负引载入转一矩个都频不率变与，转则子电电机势在相调同，而相位相同或相反的附加电势E1则转子电流I0为：
I0=(E0±E1)/ R0 （式4） R0= (R2+X0)1/2 E0-转子开路相电势；R2-转子回路电阻；X0-转子旋转时每相漏抗；当机电的机一在个正常常数运，行所时以，改转变差附率加s电很势小E，1就故可R2以＞改X0变，转忽差略率X0s，，上从式而中实，现E调0取速电。动实际E0±E1≈常数（式四）势同相步设位串当相级E反调1=时速0时，（电小E动1于为机额负运定，行转改于数变额）E定1（的转即大速s小>，，0即）可n，在=当n额0附,s定=件s转0电,数当势以附与下件转调电子速势相，与电这转势称子相为相位低电相同时，E1为正，改变E1的大小，可在额定转数以上调速，这称为超同步串级调速(大于额定转数)(即s<0)。
P
sP
M
KM
KM1
逆变器
整流器
R
图能实现无级平滑调速，低速时机械特性也比较硬，但是在运行中也必须要注意以下两点：
• 1、必须有严格的启动和切换顺序，由于硅原件的赖压和额定电流的影响，必须保证电机转速达到规定的最低转速以上时才允许切换至串级调速运行状态，启动顺序是：给控制回路送电，接通逆变器主电源转子接入频敏变阻器（起保护作用），接通定子电源，启动电机，电机加速至规定转速时切换至串调运行，此后立即切断频敏变阻器。

三相电机七种调速方式

三相电机七种调速方式一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。

大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70－90的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。

串入的电阻越大，电动机的转速越低。

此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。

三相异步电动机的几种调速方式

三相异步电动机的几种调速方式一、手动控制调速手动控制是一种最普遍的三相异步电动机调速方式。

它依靠加装变压器、电阻器或多脉冲变压器等器件，调节其输入电压、输入频率或输出电压，从而在一定范围内实现电动机的速度调节。

手动控制调速简单易行，但需要对其进行操作并且无法在一定时间内快速响应，因此其调速效果难以满足大功率调速应用的需求。

二、电压型调速又称为调压调速，它利用晶闸管、继电器等智能控制器调节电动机供电输入电压或输出电压，控制电动机转速。

这种调速方式具有精度高、响应快的优点，而且兼容性好，可实现精细调节。

三、频率型调速频率型调速是运用变频器将变频器输入电源的固定频率变换为可调的变频电源，并通过变频器控制电动机转速。

变频器能够调节电动机速度，实现电机无极调速，从而应用广泛。

此外，特别适用于中低速大扭矩的电动机。

四、矢量控制调速矢量控制调速又称为磁场定向控制调速。

它是一种高精度、高响应速度的调速方式，它利用磁场定向技术，利用电机开机后的瞬态响应，精确测量电机位置并控制电机转速。

与其它调速方式相比，矢量控制调速能够实现缓启动、粘滑保护，并且可以自动调整电磁场大小和角度，实现高速、高精度的调速。

五、惯量调节法惯量调节法是利用电动机惯性和输出转矩的反比关系控制电动机转速的，通常应用于重载起动场景中的电动机调速。

它适用于一些运行要求高的场合，在某些情况下，可达到更好的调速效果，但一般不适用于低速调节。

六、PWM调速PWM调速广泛应用于三相异步电动机调速中，它结合了电压调速和频率调速的优点，而且具有成本低、可靠性高等优点。

PWM调速采用高频脉冲宽度调制技术，调节输出电压的宽度，从而控制电动机转速。

PWM调速还可以实现过流保护、欠压保护等，应用性强。

以上为六种三相异步电动机的调速方式，每种调速方式都有其适用的场合。

根据实际应用需求，选择合适的调速方式可以实现电动机稳定、高效的工作。

三相异步电动机的调速

m1 p U1 2 1 ( ) 常数 ' 4 f1 2 ( L1 L2 ) Te max的降低是由定子绕组电阻 r 的影响所致。尤其是当 f1 低到使得 r 由上式可见， 1 1 ( x1 x2 ) 相比较时， Te max下降严重。可以与 Te max
解决措施：可以对 U1 / f1的线性关系加以修正，提高低频时的 U1 / f1 ，以补偿低频时定子绕组电阻压降的影响（见下图）。
TY 9550PY 9550PYY ( ) /( ) 1 TYY n1 2n1
结论：Y/YY接变极调速属于恒转矩调速方式。
第12章三相异步电动机的调速
b、△/YY接变极调速
假定变极调速前后电机的功率因数 cos1 、效率均不变，并设每半相绕组中的电流均为额定值 I 1N ，则 /YY变极前后电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：
改变极对数p都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，故为有级调速。改变定子绕组的联结法改变绕组极对数的原理。见下页图12－1，12－2
第12章三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转子转速可由下式给出：
60 f1 n (1 s) p
由上式可见，三相异步电动机的调速方法大致分为如下几种：变极调速；变频调速；改变转差率调速；其中，改变转差率的调速方法涉及：改变定子电压的调压调速；绕线式异步电动机的转子串电阻调速；电磁离合器调速；绕线式异步电动机的双馈调速与串级调速。
由此绘出保持U1 / f1=常数时变频调速的典型机械特性如下图所示。为便于比较，图中还同时绘出了 Te max 常数时的机械特性，如图中的虚线所示。
三相异步电动机变频调速时的机械特性( U1 / f1 =常数)

电机与控制作业一(含习题解答)

《电机与控制》作业一（含习题解答）1. 直流电机定转子各由哪些主要部件组成？各部件的主要作用是什么？直流电机由定子和转子两部分组成。

定子部分包括∶（1）主磁极由主极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成，它的作用是建立主磁场。

（2）换向（附加）极由换向极铁心和套在上面的换向极绕组组成，用来改善直流电机的换向。

（3）电刷装置由电刷、刷握和汇流条组成，它是将直流电引入或引出电枢的装置。

（4）机座即电机定子外壳，起固定与支撑的作用，同时又是主磁路的一部分。

（参照教材图1-1）2. 直流电机铭牌上的额定功率、额定电压、额定电流，对于发电机和电动机各指什么？直流电机的铭牌数据∶对发电机额定功率指能够输出的最大电功率，额定电压和额定电流指输出的最高电压和最大电流（P N=U N I N）；而对电动机额定功率指能够输出的最大机械功率，额定电压和额定电流指允许输入的最高电压和最大电流（P N=U N I NηN）。

3. 直流电机有哪几种励磁方式？不同励磁方式的电动机如何实现反转？直流电机的励磁方式分为∶他励、并励、串励、复励。

单独改变励磁绕组极性或者电枢绕组极性都可使电机实现反转，如果两者极性同时改变，电机仍将沿原方向运转。

4. 什么叫电枢反应？它对电机产生哪些影响？“电枢反应”就是电枢磁场对主磁场的影响。

产生的影响包括∶使主磁场发生畸变，磁力线不再对称于磁极轴线；物理中线偏离几何中线不再重合，几何中线处磁场不再为0；削弱了主磁场。

这些影响将对直流电机的正常运行产生恶劣作用，必须设法消除。

5. 串励直流电动机有哪些特点？串励直流电动机的机械特性曲线是一条非线性的软特性，当轴上负载为0时电机转速∞，所以串励直流电动机不允许轻载工作；由于它的电磁转矩与电枢电流的平方成正比，所以起动转矩大，过载能力强；由于电枢与励磁绕组串联，通入直流或交流电流电机都不受影响，所以在交流电源情况下亦可正常工作。

6. 直流发电机的电磁转矩与原动机的拖动转矩，电动机的感应电动势与电枢电压之间的方向相同还是相反？各有何物理意义？直流发电机的电磁转矩与原动机输入的拖动转矩方向相反，是一对作用力和反作用力的关系。

三相异步电动机调速方式研究

三相异步电动机调速方式研究发布时间：2021-09-06T15:22:39.440Z 来源：《科学与技术》2021年第12期4月作者：李康刘超解秦[导读] 三相异步电动机是一种重要的能量转换机构，其工作原理是内部转子的转速低于旋李康刘超解秦中车永济电机有限公司山西省永济市 044502摘要：三相异步电动机是一种重要的能量转换机构，其工作原理是内部转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现为外界输送动力的目的。

近年来，随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅猛发展，交流电机调速日趋完善，其调速性能可以与直流电机媲美，价格也不高。

因此交流电机电力拖动系统正逐步取代直流电机拖动系统。

加强三相异步电动机调速的研究，根据不同的拖动环境，科学制定三相异步电动机调速策略，可以更好地发挥三相异步电动机的优势，更好地为工农业生产服务。

关键词：三相异步电动机；调速方式；分析研究1.三相异步电动机调速基本原理三相异步电动机是通过其内部转子与磁场间发生相对运动而产生电流，并产生磁场，与原有磁场发生相互作用，产生向外输送动力的作用力。

电动机的转速由电动机所采用的电源频率、电动机的极对数、转差率等因素所决定，因此，进行电动机调速要着重从以上几个方面入手，从而实现对三相异步电动机的调速操作。

三相异步电动机调速方法主要有变极调速、变阻调速和变频调速等几种。

变极调速是针对极对数进行调节，就是通过改变定子绕组的磁极对数，以实现调速；变阻调速是通过调节转差率来改变转子电阻，从而实现调速目的；变频调速是通过调节供电频率实现调速的目的。

2.三相异步电动机调速方式2.1变极调速变极调速即改变三相异步电动机定子绕组的极对数，是通过改变定子绕组的连接方式完成的。

以单相绕组为例，若一相绕组由两个半相绕组1和2组成。

当两个半相绕组首尾依次连接，即两个半相绕组正向串联，再通入电流，如图1（a）所示。

相异步电动机的七种调速方法及特点：

三相异步电动机分类特点以及调速方法三相异步电动机分类：1、从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

不改变同步转速的调速方法有1)绕线式电动机的转子串电阻调速、2)斩波调速、3)串级调速以及应用电磁转差离合器、4)液力偶合器、5)油膜离合器等调速。

不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。

2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

3、从调速时的能耗观点来看，有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

我们清楚三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的，下面松文机电具体介绍其七种调速方法。

一、变极对数调速方法：这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

特点如下：1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；2、无转差损耗，效率高；3、接线简单、控制方便、价格低；4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

二、变频调速方法：变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。

三相异步电动机的调速方法与特性

里仅就其原理做简要介绍。
变极调速的电动机往往
被称为多极电动机，其定子
绕组的接线方式很多，其中常见的一种是角接/双星接，即△/YY，如图所示。
图变极调速定子接线图
由定子绕组展开图知：只要改变一相绕组中一半元件的电流方向即可改变磁极对数。当T1、T2、T3外接三相交流电源，而T4、T5、T6 对外断开时，电动机的定子绕组接法为△，极对数为2P，当T4、T5、T6外接三相交流电源，而T1、T2、T3连接在一起时，电动机定子绕组的接法为YY，极对数为P，从而实现调速，其控制电路图如所示。
1．定子调压调速
图为定子调压的机械特性曲线，由图可知对恒转矩负载而言，其调速范围很窄，实用价值不大，但对于随转通速风的机变负化载而而变言化，，其如负图载中转虚矩线TL 所示。可见其调速范围很宽，所以目前大多数的风扇采用此法。
但是这种调速方法在电动机转速较低时，转子电阻上的损耗较大，使电动机发热较严重，所以这种调速方法一般不宜在低速下长时间运图行。
定子调压调速机械特性曲线
2．转子串接电阻调速
该方法仅适用于绕线形异步
电动机，其机械特性如图所示。
图中曲线是一Βιβλιοθήκη 电源电压不变，而转子电路所串电阻值不同的机
械特性曲线。从图中不难看出，
当串入电阻越大时，稳定运行速度越低，且稳定性也越差。
转子串电阻调速的优点是方
法简单，设备投资不高，工作可
靠。但调速范围不大，稳定较差，
em
L
实现降速的调速。
当附加电动势的相位与转子电动势相位相同时，
为
E
正值，使串电动势后的转子电流大于原来的电流，
f
则
＞Tem ， TL

三相异步电动机的调速方法与特性(精)

由定子绕组展开图知：只要改变一相绕组中一半元件的电流方向即可改变磁极对数。当T1、T2、T3外接三相交流电源，而T4、T5、T6 对外断开时，电动机的定子绕组接法为△，极对数为2P，当T4、T5、T6外接三相交流电源，而T1、T2、T3连接在一起时，电动机定子绕组的接法为YY，极对数为P，从而实现调速，其控制电路图如所示。
5.5 三相异步电动机的调速
由可知，若要改变异步电动机的转速，可以有以下三种方法：（1）改变电动机的磁极对数p。（2）改变电动机的电源频率f1。（3）改变电动机的转差率s。下面对各种调速方法的原理及特点做一简单介绍。
60 f1 n n1 (1 s ) (1 s ) p
5.5.1 变极调速
△/YY变极调速控制原理图
其工作情况为：合上刀开关QS后，当KM3闭合而KM1、 KM2断开时，电动机定子绕组为D接法，电动机低速启动。当 KM3断开，而KM2、KM1闭合时，电动机的定子绕组接成YY，电动机高速运行。△/YY接法的调速方式适用于恒功率负载，其机械特性如图4.25所示。由机械特性知，变极调速时电动机的转速几乎是成倍的变化，因此调速的平滑性差，但是稳定性较好，特别是低速启动转矩大。
1 1 1 N 1 1 N N
1 1
1 1
1 1
1
1
1
5.5.3 改变转差率调速
改变转差率的方法主要有三种：定子调压调速、转子电路串电阻调速和串级调速。下面分别介绍。 1．定子调压调速图为定子调压的机械特性曲线，由图可知对恒转矩负载而言，其调速范围很窄，实用价值不大，但对于通风机负载而言，其负载转矩TL 随转速的变化而变化，如图中虚线所示。可见其调速范围很宽，所以目前大多数的风扇采用此法。但是这种调速方法在电动机转速较低时，转子电阻上的损耗较大，使电动机发热较严重，所以这种调速方法一般不宜在低速下长时间运图行。

三相异步电动机简述及起动方式调速方法

三相异步电动机简述及起动方式调速方法概述：自从1887年发明了三相异步电机后，三相异步电动机在全世界得到广泛的应用。

三相异步电机结构简单，无需电刷和换向器，可长期高速运行，只需对轴承进行维护。

相对其他类型电动机而言故障率较低。

我厂500多台电动机基本均为三相异步电动机。

工作原理简述：在三相交流电动机定子上布置有结构完全相同在空间位置各相差120电角度的三相绕组，分别通入三相交流电，则在定子与转子的空气隙间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，故称旋转磁场。

转速的大小由电动机极数和电源频率而定。

转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。

转子铜条（铝条）是短路的，有感应电流产生而产磁场。

在磁场中受到力的作用。

转子就会旋转起来。

电机转动要有三个条件：第一要有旋转磁场，第二转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，电机就速度减慢产生转速差，所以只要有旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。

起动方式：三相异步电机起动方式有：1、直接起动,电机直接接额定电压起动。

2、降压起动: (1)定子串电抗降压起动; (2)星形三角形启动器起动; (3)软起动器起动; (4)用自耦变压器起动。

（5）转子绕线式电机采用转子绕组接电阻分段起动（或碱液水电阻起动），转子绕组接频敏变阻器起动两种方式。

3、变频起动及分段变频起动。

直接起动:直接起动是最好的起动方式之一，它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动，因此也称为全压起动。

全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。

为了能够利用这些优点，目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。

所以，只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩，起动引起的压降不超过允许值，就应该选择全压起动的方式。

有人误认为降压起动比全压起动好，将负荷较重的电机也采用了降压起动方式，因而降低了起动转矩，延长了起动时间，使电动机发热更加严重，且设备复杂，投资增加，这是一个误区，应当引起重视。

异步电动机的调速

10.1 三相异步电动机的降定子电压调速调压调速是一种比较简单的调方法，控制电路价格
较低。但是低速时转子铜耗较大，效率较低。
• 其特点和性能为： 1）三相异步电动机降压调速方法比较简单； 2）对于一般的鼠笼式异步电动机，拖动恒转矩负载时，调速范围很小，没多大实用价值； 3）若拖动泵类负载时，如通风机，降压调速有较好调速效果，但在低速运行时，由于转差率s 增大，消耗在转子电路的转差功率增大，电机发热严重； 4）低速时，机械性能太软，其调速范围和静差率达不到生产工艺的要求； 5）采用下述闭环控制系统的调速范围一般为10:1。
• 1.转差率调速
改变转差率的方法很多，常用的方案有改变异步电
动机的定子电压调速，采用电磁转差（或滑差）离合
器调速，转子回路串电阻调速以及串极调速。前两种
方法适用于鼠笼式异步电动机，后者适合于绕线式异
步电动机。这些方案都能使异步电动机实现平滑调
速，但共同的缺点是在调速过程中存在转差损耗，即
在调节过程中转子绕组均产生大量的钢损耗
转子回路串电阻属恒转矩调速方法，其特点和性为： 1）绕线式异步电动机转子回路串电阻调速方法简单，调速设备简单，易于实现; 2）调速方法为分段多级调节，为有级调速系统，且调速的平滑性较差; 3）不利于空载或轻载调速，表现于转速变化很小; 4）低速时转差率s大。转差功率大，转子回路中的功率损耗大，效率低，发热严重经济性差; 5）调速范围不，也按比例身高电源电压时不允许的，只能保持电压为UN不变，频率f1 越高，磁通越低，是一种降低磁通升速的方法，这相当于他励直流电动机弱磁调速。
保持UN =常数,升高频率时，电动机的电磁转矩为
m
• 变频调速的特点和性能
• （1）变频调速设备（简称变频器）结构复杂，价格昂贵，容量有限。需要专用的变频电源，应用上受到一定限制。但随着电力电子技术的发展，变频器向着简单可靠、性能优异、价格便宜、操作方便等趋势发展；

异步电动机的调速

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பைடு நூலகம்
′σ R2 x22 ] − [− 2 + ′ dT 3 pf1 E1 s R2 = ( ) =0 2 ′ ′ ds 2π f 1 R2 sx2σ 2 [ + ] ′ s R2 ′ ′ R2 x′ 2 R2 2σ = ⇒ sm = 2 ′ ′ s R2 x 2σ
一、变频调速
1) 保持E1/f1=const 保持E
异步电动机的调速
补充内容
异步电动机的调速
60 f 1 n = n1 (1 − s ) = (1 − s ) p 三相异步电动机的调速方法很多，大致可以分成以下三相异步电动机的调速方法很多，几种类型：几种类型：
1)变频调速 1)变频调速 2)变极调速 2)变极调速 3)变转差率调速 3)变转差率调速变转差率调速包括：包括降低电源电压、绕线式异步变转差率调速包括：包括降低电源电压、电动机转子回路串电阻
一、变频调速
′ R2 3 pU S T = 2 ′ R2 ′ 2 2πf1 R1 + + ( x1σ + x 2σ ) S
2 1
2) 保持U1/f1=const 保持U
==
sm =
3 p U1 2 f 2π 1 ′ R2 ′ 2 R1 + + (x1σ + x 2σ ) ' s
U1 ≈ E1 = 4.44 f1 N1k dp1Φ m
？
降低电源频率时，必须同时降低电源电压。降低电源频率时，必须同时降低电源电压。降低电源电压有两种控制方法。压有两种控制方法。
一、变频调速
1) 保持E1/f1=const 保持E
R′ ′ 2 3( I 2 ) 2 PM s = 3p T = = 2π n1 2π f 1 R ′ Ω1 2 60 s ′ R2 2 3 pf 1 E1 s = 2π f 1 R 2 2 ′ ′ 2 + ( x 2σ ) s ′ E2 + (x ′ σ 2

三相异步电动机的七种调速方式

三相异步电动机的七种调速方式三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。

从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。

改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

三相异步电动机变频调速

.一、三相异步电动机变频调速原理由于电机转速 n 与旋转磁场转速 n1接近，磁场转速 n1改变后，电机转速 n 也60 f 1可知，改变电源频率 f 1，可以调节磁场旋转，从就随之变化，由公式 n1p而改变电机转速，这种方法称为变频调速。

根据三相异步电动机的转速公式为60 f1n1 1 sn 1 sp式中 f 1为异步电动机的定子电压供电频率；p 为异步电动机的极对数；s为异步电动机的转差率。

所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。

异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统，由于调速时转差功率不变，在各种异步电动机调速系统中效率最高，同时性能最好，是交流调速系统的主要研究和发展方向。

改变异步电动机定子绕组供电电源的频率 f 1，可以改变同步转速n ，从而改变转速。

如果频率 f 1连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。

三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为U 1E1 4.44 f 1N 1k m m式中 E1为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；f1为定子电源频率； N1为定子每相绕组匝数； k m为基波绕组系数，m为每极气隙磁通量。

如果改变频率 f 1，且保持定子电源电压U1不变，则气隙每极磁通m 将增大，会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。

因此，降低电源频率 f 1时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通m 的目的。

.1、基频以下变频调速为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率 f 1时，保持U1为常数，使气每f 1极磁通m 为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。

这时，电动机的电磁转[1][8]m 1 pU r 2r 21m 1 p U 1 2f 1ss 1T矩为222 f 1r 2 22 f 1r 2x 12r 1x 2r 1x 1 x 2ss上式对 s 求导，即dT ，有最大转矩和临界转差率为ds12U2f11111T m22 f 1 r 1222 2 f1f 1r 1 22r 1x 1 x 2r 1 x 1 x 2s mr 2由上式可知：当U1常数时，在 f 1 较高时，即接近额22f 1x 1 x 2r 1定频率时， r 1 = x 1 x 2 ，随着 f 1 的降低， T m 减少的不多；当 f 1 较低时， x 1 x 2较小； r 1 相对变大，则随着 f 1 的降低， T m 就减小了。